DE102006051639A1

DE102006051639A1 - Kugelgewindetrieb

Info

Publication number: DE102006051639A1
Application number: DE102006051639A
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl.-Ing. Adler (FH); Ralf Mayer; Jürgen Dipl.-Ing. Osterlänger
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2006-11-02
Filing date: 2006-11-02
Publication date: 2008-05-08
Also published as: ATE506555T1; WO2008053010A1; DE502007007020D1; EP2084429B1; US20100064837A1; ES2362045T3; EP2084429A1; US8205519B2

Abstract

Kugelgewindetrieb, mit einer auf einer Spindel (1) angeordneten Kugelmutter (2), die ein Mutterteil (3) und ein Umlenkstück (4) aufweist, wobei das Umlenkstück (4) Kugeln aus einem Ende eines von der Kugelmutter (2) und der Spindel (1) begrenzten endlosen Kugelkanals (5) zu einem Anfang des Kugelkanals (5) umlenkt, wobei das Umlenkstück (4) über einer Klammer (6) an dem Mutterteil (3) gehalten ist, wobei die Klammer (6) an wenigstens einem Klammerschenkel (10) einen ersten federnd gespannten Abschnitt (11) und einen von dem ersten Abschnitt (11) durch einen Schlitz (18) getrennten zweiten Abschnitt (13) aufweist, wobei der erste Abschnitt (11) das Umlenkstück (4) an das Mutterteil (3) anfedert und wobei der zweite Abschnitt (13) die Klammer (6) verliersicher an dem Umlenkstück (4) hält.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kugelgewindetrieb mit einer auf einer Spindel angeordneten Kugelmutter. Kugelgewindetriebe wandeln eine drehende in eine translatorische Bewegung um. Sie werden im Maschinenbau und zunehmend auch im Automobilbau in der Fahrwerktechnik eingesetzt.
Aus DE 195 26 727 B4 ist ein Kugelgewindetrieb nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt geworden. Die kreisbogenförmig gebogene Klammer greift in eine Rille ein, die an der Kugelmutter ausgebildet ist. Wenn die Klammer ihre Elastizität verliert, ist ein einwandfreies Halten des Umlenkstücks nicht mehr gewährleistet und außerdem kann die Klammer von der Kugelmutter abfallen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Kugelgewindetrieb anzugeben, der ein einwandfreies Halten des Umlenkstücks an dem Mutterteil gewährleistet.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Klammer an wenigstens einem Klammerschenkel einen ersten federnd gespannten Abschnitt und einen von dem ersten Abschnitt durch einen Schlitz getrennten zweiten Abschnitt aufweist, wobei der erste Abschnitt das Umlenkstück an das Mutterteil anfedert und wobei der zweite Abschnitt die Klammer verlier sicher an dem Umlenkstück hält. Die erfindungsgemäße Klammer bietet den Vorteil der Funktionstrennung, nämlich in einen Klemmbereich und in einem Schnappbereich. Der Klemmbereich stellt sicher, dass das Umlenkstück einwandfrei an dem Mutterteil gehalten ist. Der Schnappbereich stellt sicher, dass die Klammer vor Verlieren gesichert ist. Diese beiden Bereiche sind durch die Schlitze voneinander getrennt. Diese Funktionstrennung ist sowohl aus spannungstechnischer Sicht wie auch aus funktioneller Sicht sinnvoll. Fertigungstoleranzen der Umlenkstücke sowie der Klammer selbst üben somit keine Beeinträchtigung auf die beiden Hauptfunktionen aus. Ohne diese Funktionstrennung wäre entweder das Klemmen in Umfangsrichtung oder das Sichern gegen Verlieren nicht einwandfrei zu gewährleisten, weil zum Beispiel die zulässigen Spannungen überschritten werden, und/oder die Feder plastifiziert.
Der zweite Abschnitt des Klammerschenkels kann eine hakenförmige Kontur aufweisen und mit dieser hakenförmigen Kontur einen an dem Umlenkstück ausgebildeten Umgriff umgreifen. Auf diese Weise kann eine einwandfreie verliersichere Verbindung zwischen der Klammer und dem Umlenkstück gewährleistet werden.
Zwischen umfangsseitig einander zugewandten Enden von zwei am Umfang des Mutterteils hintereinander angeordneten Umlenkstücken kann jeweils ein Spalt ausgebildet sein. Dieser Spalt stellt sicher, dass mittels der Klammer beide Umlenkstücke einwandfrei an das Mutterteil angedrückt oder angefedert werden können, ohne dass die Enden der Umlenkstücke zuvor zusammenstoßen.
Vorzugsweise können zwei umfangsseitig hintereinander angeordnete Umlenkstücke jeweils mit den Umgriffen versehen sein, wobei am Umfang der Kugelmutter vorzugsweise gegenüberliegend angeordnete Klammern mit ihren einen Klammerschenkeln die Umgriffe des einen Umlenkstücks und mit ihren anderen Klammerschenkeln die Umgriffe des anderen Umlenkstückes umgreifen. Beispielsweise können zwei Umlenkstücke mit zwei Klammern einwandfrei an dem Mutterteil gehalten werden, wobei zugleich eine verliersichere Halterung der Klammern an den Umlenkstücken gewährleistet ist.
Vorzugsweise sind die ersten Abschnitte der Klammerschenkel beider Klammern federnd gespannt und umgreifen die Umgriffe der Umlenkstücke, sodass beide Umlenkstücke an das Mutterteil angefedert sind.
Die zweiten Abschnitte der Klammerschenkel beider Klammern können mit hakenförmigen Konturen mit an den Umlenkstücken ausgebildeten Rasten oder Hintergriffen verrasten.
Die ersten oder auch die zweiten Abschnitte der Klammerschenkel können jeweils mit Einführungsschrägen versehen sein, zum Aufschieben auf die Umgriffe der Umlenkstücke. Auf diese Weise können die Klammern durch radiales Aufschieben auf die Umgriffe montiert werden, wobei die zweiten Abschnitte mit ihren hakenförmigen Konturen mit den Hasten verrasten oder auch Einschnappen.
Vorzugsweise ist die Klammer innerhalb eines durch den Außenumfang der Umlenkstücke begrenzten Hüllkreises angeordnet. Auf diese Weise kann eine Vergrößerung des radialen Bauraums vermieden werden. Beispielsweise kann die Klammer u-förmig ausgebildet sein.
Vorzugsweise ist die Klammer aus einem federharten Material hergestellt. Hier bieten sich vorzugsweise Federbleche an.
Eine alternative erfindungsgemäße Ausführung sieht vor, dass zwei am Umfang des Mutterteils hintereinander angeordnete Umlenkstücke an ihren einander zugewandten Enden jeweils einen Umgriff aufweisen, wobei am Umfang der Kugelmutter verteilt angeordnete Klammern mit ihren einen Klammerschenkeln die Umgriffe des einen Umlenkstücks und mit ihren anderen Klammerschenkeln die Umgriffe des anderen Umlenkstücks umgreifen. Auch mit diesem erfindungsgemäßen Kugelgewindetrieb ist sicherge stellt, dass zum Beispiel zwei Klammern die beiden Umlenkstücke einwandfrei an dem Mutterteil halten.
Ebenso wie bei der ersten erfindungsgemäßen Alternative können die Klammerschenkel jeweils einen ersten federnd gespannten Abschnitt und einen von dem ersten Abschnitt durch einen Schlitz getrennten zweiten Abschnitt aufweisen, wobei die ersten Abschnitte die Umlenkstücke an das Mutterteil anfedern, und wobei die zweiten Abschnitte die Klammern verliersicher an den Umlenkstücken halten.
Die Klammern können an ihren Klammerschenkeln jeweils einen ersten federnd gespannten Abschnitt und einen an dem ersten Abschnitt durch einen Schlitz getrennten zweiten Abschnitt aufweisen, wobei die ersten Abschnitte die Umlenkstücke an das Mutterteil anfedern, und wobei die zweiten Abschnitte die Klammern verliersicher an den Umlenkstücken halten.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in insgesamt vier Figuren abgebildeten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Kugelgewindetriebs,
2 einen Querschnitt durch den Kugelgewindetrieb aus 1,
3 eine Einzelheit aus 2 in vergrößerter Darstellung und
4 ein Einzelteil des Kugelgewindetriebs aus 1.
Der in 1 abgebildete erfindungsgemäße Kugelgewindetrieb weist eine auf einer Spindel 1 angeordnete Kugelmutter 2 auf, die ein Mutterteil 3 und zwei am Umfang der Kugelmutter 2 hintereinander angeordnete Umlenkstücke 4 aufweist. In bekannter Weise begrenzen die Kugelmutter 2 und die Spindel 1 endlose Kugelkanäle 5, in denen hier nicht abgebildete Kugeln endlos umwälzen. Den Umlenkstücken 4 kommt dabei in bekannter Weise die Aufgabe zu, die Kugeln aus einem Ende des Kugelkanals zu einem Anfang dieses Kugelkanals umzulenken. Bei dem vorliegenden erfindungsgemäßen Kugelgewindetrieb sind zwei endlose Kugelkanäle 5 ausgebildet, wobei jedem endlosen Kugelkanal 5 ein Umlenkstück 4 zugeordnet ist.
2 zeigt im Querschnitt einen Einlauf bzw. einen Auslauf des Umlenkstücks 4 für die Kugeln.
Damit der Übergang des Kugelkanals 5 von dem Mutterteil 3 zu dem Umlenkstück 4 glatt ausgebildet ist, sind die Umlenkstücke 5 einwandfrei an dem Mutterteil 3 gehalten und positioniert. Zu diesem Zweck sind zwei Klammern 6 vorgesehen, die auf die beiden Umlenkstücke 4 aufgeklammert sind und diese gegen das Mutterteil 3 anfedern.
Der 2 kann entnommen werden, dass die beiden umfangsseitig hintereinander angeordneten etwa bogenförmigen Umlenkstücke 4 einander zugewandte Enden aufweisen, wobei die umfangsseitigen Enden beider Umlenkstücke 4 als radial auswärts gerichtete Haken 7 ausgebildet sind, die zugleich jeweils einen Umgriff 8 darstellen, der von den Klammern 6 umgriffen werden kann. Der 2 ist ferner zu entnehmen, dass zwischen den einander zugewandten Enden beider Umlenkstücke 4 jeweils ein Spalt 9 ausgebildet ist. Der Spalt 9 gewährleistet ein einwandfreies Anfedern der Umlenkstücke 4 gegen das Mutterteil 3, ohne dass die beiden Umlenkstücke 4 miteinander in Kontakt geraten, bevor sie einwandfrei an dem Mutterteil 3 positioniert und angefedert sind. Die Klammern 6 liegen innerhalb eines Hüllkreises, der die Umlenkstücke 4 einhüllt.
3 zeigt in vergrößerter Darstellung eine Einzelheit aus 2, in der insbesondere die Haken 7 der beiden Umlenkstücke 4 und die Klammer 6 abgebildet sind. Dieser Darstellung ist zu entnehmen, dass die Klammer 6 zwei Klammerschenkel 10 aufweist, wobei der eine Klammerschenkel 10 den Umgriff 8 des einen Umlenkstücks 4 und wobei der andere Klammerschenkel 10 den Umgriff 8 des anderen Umlenkstücks 4 umgreift. Jeder Klammerschenkel weist zwei Abschnitte auf. Der erste Abschnitt 11 ist federnd vorgespannt und greift an einer Hakenspitze 12 des Hakens 7 an. Der zweite Abschnitt 13 weist eine hakenförmige Kontur auf, wobei dieser zweite Abschnitt in einen Hintergriff 14 des Hakens 7 eingreift bzw. einrastet. Die beiden Klammerschenkel 10 sind über einen Klammerrücken 15 einstückig miteinander verbunden. Durch den Eingriff des hakenförmigen zweiten Abschnitts 13 in den Hintergriff 14 ist gewährleistet, dass die Klammern 6 verliersicher mit den Umlenkstücken 4 verbunden sind. Die federnd vorgespannten ersten Abschnitte 11 der Klammerschenkel 10 sind so gegen die Hakenspitzen 12 der Umgriffe 8 bzw. Haken 7 angefedert, dass die Umlenkstücke 4 einwandfrei gegen das Mutterteil 3 angedrückt oder angefedert sind.
Der 3 ist ferner zu entnehmen, dass beiden Abschnitte 11, 13 der Klammerschenkel 10 an ihren freien Enden mit Einführungsschrägen 16, 17 versehen sind, so dass ein einwandfreies radiales Aufschieben der Klammern 6 auf die Umgriffe 8 gewährleistet ist. Während des radialen Aufschiebens kommen die Einführungsschrägen 16, 17 am rampenfömigen Haken 7 zur Anlage, wobei unter weiterem radialen Aufschieben die Einführungsschrägen entlang dem Haken 7 gleiten, unter gleichzeitiger Aufweitung der Klammerschenkel 10. Schließlich gelangen die Einführungsschrägen 16, 17 in den Bereich des Hintergriffs 14. In dieser Situation ist ein Teil der Aufweitung der Klammerschenkel 10 als Folge elastischer Entspannung zurückgenommen. Allerdings sind in dieser Einbausituation die ersten Abschnitte der Klammerschenkel 10 immer noch federnd vorgespannt.
4 zeigt in perspektivischer Darstellung die Klammer 6. Die Klammer 6 ist in diesem Ausführungsbeispiel aus dünnem Federblech hergestellt. Deutlich zu erkennen sind Schlitze 18 zwischen den ersten Abschnitten 11 und den zweiten Abschnitten 13 der Klammerschenkel 10. Diese Schlitze stellen sicher, dass die Funktionen der beiden Abschnitte 11, 13 voneinander getrennt sind. Das bedeutet, dass in der Einbaulage zwar die ersten Abschnitte 11 noch federnd vorgespannt sein können, die zweiten Abschnitte 13 jedoch entspannt sein können, aber nicht entspannt sein müssen.
Diese Klammer 6 ermöglicht somit zwei voneinander unabhängige Funktionen: Zum einen gewährleisten die ersten Abschnitte 11 ein einwandfreies Halten bzw. Anfedern der Umlenkstücke 4 an das Mutterteil 3, zum anderen gewährleisten die zweiten Abschnitte 13 ein verliersicheres Halten der Klammern 6 an den beiden Umlenkstücken 4, ohne dass sich die beiden Abschnitte gegenseitig in ihrer Funktion behindern oder beeinflussen. Im Ausführungsbeispiel ist die Klammer aus Blech etwa u-förmig gebogen, wobei die freien Enden der Klammerschenkel 10 an beiden Abschnitten 11, 13 schräg beispielsweise durch Biegen abgewinkelt sind, um die Einführungsschrägen 16, 17 zu bilden.

1: Spindel
2: Kugelmutter
3: Mutterteil
4: Umlenkstück
5: Kugelkanal
6: Klammer
7: Haken
8: Umgriff
9: Spalt
10: Klammerschenkel
11: erster Abschnitt
12: Hakenspitze
13: zweiter Abschnitt
14: Hintergriff
15: Klammerrücken
16: Einführungsschräge
17: Einführungsschräge
18: Schlitz

Claims

Kugelgewindetrieb, mit einer auf einer Spindel (1) angeordneten Kugelmutter (2), die ein Mutterteil (3) und ein Umlenkstück (4) aufweist, wobei das Umlenkstück (4) Kugeln aus einem Ende eines von der Kugelmutter (2) und der Spindel (1) begrenzten endlosen Kugelkanals (5) zu einem Anfang des Kugelkanals (5) umlenkt, wobei das Umlenkstück (4) über eine Klammer (6) an dem Mutterteil (3) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Klammer (6) an wenigstens einem Klammerschenkel (10) einen ersten federnd gespannten Abschnitt (11) und einen von dem ersten Abschnitt (11) durch einen Schlitz (18) getrennten zweiten Abschnitt (13) aufweist, wobei der erste Abschnitt (11) das Umlenkstück (4) an das Mutterteil (3) anfedert, und wobei der zweite Abschnitt (13) die Klammer (6) verliersicher an dem Umlenkstück (4) hält.
Kugelgewindetrieb nach Anspruch 1, bei der der zweite Abschnitt (13) des Klammerschenkels (10) eine hakenförmige Kontur aufweist und mit dieser hakenförmigen Kontur einen an dem Umlenkstück (4) ausgebildeten Umgriff (8) umgreift.
Kugelgewindetrieb nach Anspruch 2, bei dem zwischen umfangsseitig einander zugewandten Enden von zwei am Umfang des Mutterteils (3) hintereinander angeordneten Umlenkstücken (4) jeweils ein Spalt (9) ausgebildet ist.
Kugelgewindetrieb nach Anspruch 2, bei zwei umfangsseitig hintereinander angeordnete Umlenkstücke (4) jeweils mit den Umgriffen (8) versehen sind, wobei am Umfang der Kugelmutter (2) vorzugsweise gegenüberliegend angeordnete Klammern (6) mit ihren einen Klammerschenkeln (10) die Umgriffe (8) des einen Umlenkstücks (4) und mit ihren anderen Klammerschenkeln (10) die Umgriffe (8) des anderen Umlenkstücks (4) umgreifen.
Kugelgewindetrieb nach Anspruch 4, bei dem die ersten Abschnitte (11) der Klammerschenkel (10) beider Klammern (6) federnd gespannt sind und die Umgriffe (8) der Umlenkstücke (4) umgreifen, wobei beide Umlenkstücke (4) an das Mutterteil (3) angefedert sind.
Kugelgewindetrieb nach Anspruch 4, bei dem die zweiten Abschnitte (13) der Klammerschenkel (10) beider Klammern (6) mit ihren hakenförmigen Konturen mit an den Umlenkstücken (4) ausgebildeten Rasten verrasten.
Kugelgewindetrieb, mit einer auf einer Spindel (1) angeordneten Kugelmutter (2), die ein Mutterteil (3) und ein Umlenkstück (4) aufweist, wobei das Umlenkstück (4) Kugeln aus einem Ende eines von der Kugelmutter (2) und der Spindel (1) begrenzten endlosen Kugelkanals (5) zu einem Anfang des Kugelkanals (5) umlenkt, wobei das Umlenkstück (4) über eine Klammer (6) an dem Mutterteil (3) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwei am Umfang des Mutterteils (3) hintereinander angeordnete Umlenkstücke (4) an ihren einander zugewandten Enden jeweils einen Umgriff (8) aufweisen, wobei am Umfang der Kugelmutter (2) verteilt angeordnete Klammern (6) mit ihren einen Klammerschenkeln (10) die Umgriffe (8) des einen Umlenkstücks (4) und mit ihren anderen Klammerschenkeln (10) die Umgriffe (8) des anderen Umlenkstücks (4) umgreifen.
Kugelgewindetrieb nach Anspruch 7, bei dem die Klammerschenkel (10) jeweils einen ersten federnd gespannten Abschnitt (11) und einen von dem ersten Abschnitt (11) durch einen Schlitz (18) getrennten zweiten Abschnitt (13) aufweisen, wobei die ersten Abschnitte (11) die Umlenkstücke (4) an das Mutterteil (3) anfedern, und wobei die zweiten Abschnitte (13) die Klammern (6) verliersicher an den Umlenkstücken (4) halten.
Kugelgewindetrieb nach Anspruch 7, bei dem die Klammern (6) an ihren Klammerschenkeln (10) jeweils einen ersten federnd gespannten Abschnitt (11) und einen von dem ersten Abschnitt durch einen Schlitz (18) getrennten zweiten Abschnitt (13) aufweisen, wobei die ersten Abschnitte (11) die Umlenkstücke (4) an das Mutterteil (3) anfedern, und wobei die zweiten Abschnitte (13) die Klammer (6) verliersicher an den Umlenkstücken (4) halten.
Kugelgewindetrieb nach Anspruch 1 oder 8, bei dem die ersten und die zweiten Abschnitte (11, 13) der Klammerschenkel (10) jeweils mit Einführungsschrägen (16, 17) versehen sind, zum Aufschieben auf die Umgriffe (8) der Umlenkstücke (4).
Kugelgewindetrieb nach Anspruch 1 oder 7, bei dem die Klammer (6) innerhalb eines durch den Außenumfang der Umlenkstücke (4) begrenzten Hüllkreises angeordnet sind.
Kugelgewindetrieb nach Anspruch 1 oder 7, bei dem die Klammer (6) aus einem federharten Material hergestellt ist.